Tóm tắt Luận án Nghiên cứu cadimi trong một số nhóm đất ở Việt Nam và tích luỹ cadimi trong rau ăn lá

Cadimi (Cd) là một trong những kim loại nặng độc nhất cho môi trường sinh thái đất, cây trồng, sức khoẻ con người và động vật (FAO, 1992). Cd vào đất từ nhiều nguồn khác nhau, thực tế phát triển công nghiệp, đô thị và kể cả thâm canh nông nghiệp đều tiềm ẩn tăng Cd trong môi trường nói chung và môi trường đất nói riêng. Các nghiên cứu về hiện trạng Cd trong đất, mức độ ô nhiễm Cd trong môi trường đất ở Việt Nam chưa thực sự có hệ thống, chưa đủ cơ sở khoa học tin cậy để xác định mức vượt ngưỡng đối với các nhóm đất khác nhau, rất ít số liệu về các quan hệ giữa Cd trong đất và Cd tích lũy trong cây, chưa xác định được nguyên nhân chính gây ô nhiễm Cd trong đất, mức vượt ngưỡng cảnh báo, cũng như tác động của việc tăng Cd trong đất đối với cây trồng và môi trường sinh thái, đặc biệt trong đối tượng cây rau ăn lá là đối tượng rau được con người tiêu thụ trực tiếp. Kết quả nghiên cứu sẽ góp phần đánh giá hiện trạng ô nhiễm Cd trong đất, giúp tìm ra nguyên nhân gây ô nhiễm Cd, xác định được mối quan hệ giữa hàm lượng Cd trong đất, cây trồng và cây rau nói riêng nhằm cung cấp cơ sở khoa học tin cậy để xây dựng các tiêu chuẩn, quy chuẩn về Cd trong đất cũng như đề xuất các giải pháp kiểm soát ô nhiễm Cd trong sản xuất nông nghiệp đặc biệt đối với đất trồng rau.

pdf25 trang | Chia sẻ: thientruc20 | Lượt xem: 543 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Tóm tắt Luận án Nghiên cứu cadimi trong một số nhóm đất ở Việt Nam và tích luỹ cadimi trong rau ăn lá, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM HÀ MẠNH THẮNG NGHIÊN CỨU CADIMI TRONG MỘT SỐ NHÓM ĐẤT Ở VIỆT NAM VÀ TÍCH LUỸ CADIMI TRONG RAU ĂN LÁ Chuyên ngành: Khoa học đất Mã số: 9 62 01 03 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Phạm Quang Hà 2. PGS.TS. Nguyễn Đình Mạnh HÀ NỘI, 2019 2 Công trình được công bố tại: VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Phạm Quang Hà 2. PGS.TS. Nguyễn Đình Mạnh Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Viện Họp tại Vào hồi......giờ ........ngày........tháng.........năm.......... Có thể tìm hiểu luận án tại: 1. Thư Viện Quốc gia 2. Thư Viện Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam Deleted:  PGS.TS Nguyễn Xuân Hải Deleted:  TS. Trần Minh Tiến 3 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Cadimi (Cd) là một trong những kim loại nặng độc nhất cho môi trường sinh thái đất, cây trồng, sức khoẻ con người và động vật (FAO, 1992). Cd vào đất từ nhiều nguồn khác nhau, thực tế phát triển công nghiệp, đô thị và kể cả thâm canh nông nghiệp đều tiềm ẩn tăng Cd trong môi trường nói chung và môi trường đất nói riêng. Các nghiên cứu về hiện trạng Cd trong đất, mức độ ô nhiễm Cd trong môi trường đất ở Việt Nam chưa thực sự có hệ thống, chưa đủ cơ sở khoa học tin cậy để xác định mức vượt ngưỡng đối với các nhóm đất khác nhau, rất ít số liệu về các quan hệ giữa Cd trong đất và Cd tích lũy trong cây, chưa xác định được nguyên nhân chính gây ô nhiễm Cd trong đất, mức vượt ngưỡng cảnh báo, cũng như tác động của việc tăng Cd trong đất đối với cây trồng và môi trường sinh thái, đặc biệt trong đối tượng cây rau ăn lá là đối tượng rau được con người tiêu thụ trực tiếp. Kết quả nghiên cứu sẽ góp phần đánh giá hiện trạng ô nhiễm Cd trong đất, giúp tìm ra nguyên nhân gây ô nhiễm Cd, xác định được mối quan hệ giữa hàm lượng Cd trong đất, cây trồng và cây rau nói riêng nhằm cung cấp cơ sở khoa học tin cậy để xây dựng các tiêu chuẩn, quy chuẩn về Cd trong đất cũng như đề xuất các giải pháp kiểm soát ô nhiễm Cd trong sản xuất nông nghiệp đặc biệt đối với đất trồng rau. 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài - Xác định, đánh giá hàm lượng Cd trong một số nhóm đất chính phục vụ sản xuất nông nghiệp Việt Nam, mối quan hệ của Cd trong đất và Cd tích luỹ trong cây trồng dưới tác động của thâm canh sản xuất nông nghiệp, chất thải công nghiệp, đô thị, làng nghề. - Xác định mức độ ảnh hưởng của các ngưỡng Cd trong đất đến sinh trưởng, năng suất, Cd tích luỹ trong rau ăn lá (cải mơ, rau muống) trên đất phù sa sông Hồng và đất xám bạc màu Việt Nam. 4 3. Ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn của đề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học - Đề tài góp phần xác định một cách có hệ thống hiện trạng Cd trong một số nhóm đất chính (đất xám, đất phù sa, đất đỏ vàng và đất cát) theo phân loại Việt Nam, cung cấp cơ sở khoa đề xuất các tiêu chuẩn, quy chuẩn quốc gia về sản xuất nông nghiệp. - Chỉ ra được những tác động, áp lực của công nghiệp, chất thải đô thị, đầu tư thâm canh sản xuất nông nghiệp đến tích luỹ và gây ô nhiễm Cd trong đất sản xuất nông nhiệp, khuyến cáo được những tác động của ô nhiễm Cd trong đất đến chất lượng nông sản, môi trường và sức khoẻ con người, tìm hiểu giải pháp làm giảm quá trình ô nhiễm Cd trong đất trồng trọt. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài Đề tài đã xác định được ảnh hưởng của hàm lượng Cd trong đất đến sinh trưởng, phát triển của cây rau ăn lá (cải mơ, rau muống), tích lũy Cd trong cây trồng trên 02 loại đất chính (đất xám bạc màu, đất phù sa sông Hồng) cung cấp cơ sở cho việc xây dựng, hoàn thiện các tiêu quẩn, quy chuẩn quốc gia về môi trường đất, góp phần xác định vùng sản xuất rau an toàn đặc biệt đối với nhóm đất phù sa và đất bạc màu của Việt Nam. 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4.1. Đối tượng nghiên cứu - Đối tượng đất: Đất phù sa, đất xám, đất đỏ vàng, đất cát. Trong đó lựa chọn đất xám bạc màu và đất phù sa sông Hồng làm đối tượng nghiên cứu về ô nhiễm Cd trong điều kiện thí nghiệm. - Đối tượng cây trồng: lúa, khoai lang, đậu xanh, ớt, rau muống và một số loại rau phổ biến khác. Trong đó lựa chọn cải mơ và rau muống làm đối tượng nghiên cứu về ảnh hưởng của Cd trong đất đến Cd tích luỹ trong cây trồng trong điều kiện thí nghiệm. 4.2. Phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu đánh giá hiện trạng hàm lượng Cd tổng số Formatted:  Line  spacing:    multiple  1,2  li Deleted:  Cd trong đất 5 trong một số loại đất chính (đất xám, đất phù sa, đất cát, đất đỏ) được nghiên cứu trên phạm vi toàn lãnh thổ Việt Nam. - Nghiên cứu tác động của sản xuất nông nghiệp và chất thải từ các hoạt động công nghiệp, làng nghề, đến tích luỹ Cd trong một số đối tượng cây trồng (cây lương thực, cây thực phẩm) tại một số tỉnh trọng điểm. - Nghiên cứu ảnh hưởng của Cd trong đất đến sinh trưởng và tích luỹ Cd trong cây rau ăn lá (cải mơ, rau muống) trên hai nhóm đất chính (đất phù sa sông Hồng, đất xám bạc màu) Việt Nam. 5. Những đóng góp mới của luận án về học thuật và lý luận - Luận án, là công trình nghiên cứu định lượng có hệ thống đầu tiên công bố về Cd trong một số loại, nhóm đất chính theo phân loại đất Việt Nam sử dụng trong sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam. - Đã xác định được mối quan hệ giữa Cd trong đất và cây trồng, khả năng nhiễm độc, tích luỹ của Cd trong cây rau ăn lá, cũng như những tác động của Cd trong đất đối với sinh trưởng và phát triển của cây rau ăn lá trên đất phù sa sông Hồng và đất xám bạc màu ở Việt Nam. - Kết quả nghiên cứu của luận án là cơ sở khoa học cho việc xác định những công nghệ xử lý ô nhiễm Cd trong các vùng đất trồng rau trọng điểm, qui hoạch vùng rau sạch, hữu cơ; các giải pháp nhằm giảm thiểu ô nhiễm Cd trong đất cũng như các giải pháp nhằm giảm thiểu tích luỹ Cd đối với cây trồng ở những khu vực có nguy cơ ô nhiễm đất sản xuất nông nghiệp tại Việt Nam hiện nay và trong tương lai. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cadimi và một số ứng dụng Cadimi tên La tinh là Cadmium, ký kiệu hoá học (Cd), Cd sử dụng rộng rãi trong công nghiệp chế tạo lò phản ứng, công nghệ hàn, mạ kim loại, chế tạo sơn màu vàng, sản xuất pin, acquy, dùng mạ kim loại, đồ trang sức, đồ chơi... Formatted:  Line  spacing:    multiple  1,2  li 6 1.2. Độc tính của Cd trong thực vật Cd không phải là yếu tố dinh dưỡng cho cây trồng vì vậy khi xâm nhập vào cây trồng gây nên kìm hãm sự sinh trưởng, phát triển. Cd ở nồng độ 2,5 - 4mg/kg đất khô, nồng độ này làm cho năng suất lúa mỳ giảm 21%, tỷ lệ nảy mầm của ngô giảm 28% (Phạm Quang Hà, 2001). Bệnh nhiễm đốm lá, cuộn lá và còi cọc là các triệu chứng ngộ độc Cd chính và dễ thấy ở thực vật. Bệnh vàng lá có thể xuất hiện là thiếu Fe (Haghiri, 1973), thiếu phốt pho hoặc giảm vận chuyển Mn (Godbold and Hutterman, 1985). Sự ức chế gây ra bởi Cd dẫn đến thiếu Fe (II) và nó ảnh hưởng nghiêm trọng đến quang hợp (Alcantara et al., 1994). Cd làm giảm sự hấp thu, vận chuyển và sử dụng một số nguyên tố (Ca, Mg, P, K) và nước trong thực vật (Das P et al., 1997). Cd cũng làm giảm sự hấp thụ nitrat và vận chuyển của nó từ rễ sang chồi (Hernandez et al., 1996). Cd còn ảnh hưởng đến sự cố định nitơ và đồng hóa amoniac trong các nốt của cây đậu tương (Balestrasse et al., 2003). Mức độ ảnh hưởng của Cd đối với cây trồng phụ thuộc vào nồng độ trong đất, pH, khả năng oxi hóa khử, nhiệt độ và nồng độ của các nguyên tố khác trong đất (Clarkson and Luttge, 1989; Rivetta et al., 1997). 1.3. Độc tính của Cd đối với sinh vật và môi trường sinh thái Các hợp chất của Cd trong nước, không khí, trong dung dịch và trong thức ăn đều gây độc. Trong không khí, nồng độ Cd tối đa cho phép là 0,1mg/m3. Với động vật, liều chết chắc chắn là 210mg Cd/kg thể trọng. Theo Báo cáo của Bộ Môi trường Canada (1997), Cd ảnh hưởng đến vi sinh vật đất, ảnh hưởng khá rõ nét đến quá trình sinh trưởng của một số chủng vi sinh vật có lợi. Theo Phạm Khắc Hiếu (1998), vật nuôi và động vật hoang dã có thể bị ngộ độc Cd khi ăn phải thức ăn giàu Cd, mức độ độc hại tuỳ theo loài, tuổi và trọng lượng cũng như phụ thuộc vào cả các cation khác trong thức ăn. 7 1.4. Độc tính của Cd đối với con người Cadimi xâm nhập vào cơ thể và làm mất hoạt tính của nhiều enzim do ion Cd2+ có ái lực mạnh đối với các phân tử có chứa nhóm -SH và -SCH3 của các enzim. Khi nhiễm độc Cd, con người có thể bị nôn mửa, tiêu chảy hoặc có thể bị co giật, các bệnh về xương, gan thận, tim mạch, tỷ lệ ung thư tiền liệt tuyến và ung thư phổi cũng khá lớn ở nhóm người thường xuyên tiếp xúc với chất độc này. 1.5. Nguồn gây ô nhiễm Cadimi trong đất nông nghiệp Nguồn ô nhiễm Cd từ tự nhiên và khí quyển: Cd trong đất thông qua khí quyển, chất thải công nghiệp, nông nghiệp và bản thân đất có sẵn (đá mẹ). Cd trong đất tồn tại ở các dạng rất khác nhau (pha khoáng, pha hữu cơ, tự do). Cd được cây trồng hấp thụ qua con đường sinh dưỡng và trao đổi chất. Nguồn ô nhiễm Cd từ hoạt động sản xuất nông nghiệp: Sử dụng phân bón, thuốc BVTV qua nhiều năm cũng gây nên sự tích luỹ Cd trong đất. Trong các loại phân bón sử dụng trong sản xuất nông nghiệp, phân bón photphat vô cơ là nguồn cung cấp nhiêu Cd và các KLN khác vào đất. Đá photphat ở Senegal và Togo chứa hàm lượng Cd lớn nhất, vào khoảng 160-255 gCd/ tấn P2O5 (Alloway, 1990). Phân photphat với hàm lượng Cd trung bình khoảng 7 µg/g sẽ đóng góp vào khoảng 660 tấn Cd vào đất trên toàn thế giới thông qua hoạt động sử dụng phân photphat trong sản xuất nông nghiệp (Williams, 1985). Nguồn ô nhiễm Cd từ hoạt động công nghiệp và chất thải: Ở các khu vực khai thác mỏ và công nghiệp hàm lượng Cd trong đất rất cao, từ 2-336 mg/kg đối với khu vực khai thác mỏ và từ 1,8 - 1500mg/kg đối với khu vực tác động công nghiệp. Khu vực ven đô thị có hàm lượng Cd từ 0,02-17 mg/kg và trong nước tưới và phân bón là 0,4-167 mg/kg. Các khu vực bị tác động bởi chất thải đô thị có mức độ ô nhiễm Cd thấp hơn ở các khu vực khai thác mỏ và tác động của công nghiệp (Alina Kabata, 2010). Liu, Yizhang, (2013) nghiên 8 cứu về Cd trong đất từ một khu vực khai thác than, cho thấy trong khu vực nghiên cứu, đất canh tác chứa hàm lượng Cd từ 0,42– 42 mg/kg trong khi đó trong các khu vực không chịu tác động, hàm lượng Cd chỉ đạt từ 0,12–8,5 mg/kg, như vậy hoạt động nông nghiệp, khai thác than làm tăng đáng kể hàm lượng Cd trong đất. Nghiên cứu của Nguyễn Bích Thu và cộng sự, (1997) tưới nước thải công nghiệp dệt và công nghiệp bột giặt, sự tích luỹ Cd trong cây cải ngọt cao hơn, như vậy ảnh hưởng của chất thải công nghiệp đã là những nguyên nhân chính gây tích luỹ Cd trong đất và sản phẩm cây trồng. 1.6. Tổng quan đất Việt Nam và một số nghiên cứu về Cadimi trong đất, cây trồng và môi trường ở Việt Nam 1.6.1. Một số loại đất chính sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam Các loại đất sử dụng trong nông nghiệp hiện nay chủ yếu là đất phù sa, đất xám bạc màu, đất đỏ vàng, đất cát biển, đất mặn và đất phèn (Lê Văn Khoa, Lê Đức, 2014). 1.6.2. Một số kết quả nghiên cứu về Cadimi trong đất, cây trồng và môi trường ở Việt Nam * Cadimi trong đất: Theo tác giả Phạm Quang Hà và các cộng sự (2007), Cd trong các nhóm đất của Việt Nam rất biến động, phụ thuộc loại đất và vùng sinh thái. Cd trung bình thấp nhất ở đất cát biển, cao nhất ở nhóm đất mặn. Đất phù sa ở một số địa điểm tại Hà Nội, hàm lượng Cd trong đất đều nằm dưới ngưỡng QCVN 03- MT:2015/BTNMT cho phép đối với đất sản xuất nông nghiệp (Lê Đức, 1994). Theo kết quả nghiên cứu của đề tài ACIAR, Viện Thổ nhưỡng Nông hoá (2005), hàm lượng Cd tích lũy trong đất ở 3 huyện Gia Lâm, Đông Anh và Từ Liêm rất khác nhau nhưng vẫn nằm trong ngưỡng an toàn đối với đất sản xuất nông nghiệp. Theo Nguyễn Đình Mạnh (2004), môi trường đất Hà Nội bị ô nhiễm theo 3 khu vực: khu vực 1 bị ô nhiễm thuỷ ngân (Hg, Cd, Pb) bao gồm (Thanh Trì, Lĩnh Nam, Trần Phú, Yên Sở, Yên Mỹ). Khu vực 2 chủ yếu bị nhiễm bẩn 9 Hg bao gồm các điểm phía đông đường 1A. Khu vực 3 bao gồm phía Bắc Thanh Trì xuống thị trấn Văn Điển, Vĩnh Quỳnh, Ngọc Hồi, đất bị nhiễm bẩn Cd và Pb. Theo Nguyễn Xuân Hải (2009), đất và bùn ở các ruộng ngập nước và mương tưới tại Vân Nội và Vĩnh Quỳnh (Thanh Trì) đã có dấu hiệu cảnh báo ô nhiễm Cd. Theo nghiên cứu của Bùi Lan Hương và các cộng sự (2012), tại một số vùng trồng rau trọng điểm của Hà Nội (Đông Anh, Thanh Trì, Mê Linh) và Vĩnh Phúc, kết quả cho thấy 733/733 (100%) mẫu đất đều phát hiện có Cd. * Cadimi trong rau: Theo Nguyễn Đình Mạnh và cộng sự (2004), khu vực Đông Anh và Gia Lâm một số loại rau gia vị bị nhiễm bẩn nhẹ Cd; khu vực Thanh Trì bị nhiễm bẩn Cd và một số nguyên tố như Pb, Hg, thậm chí có những mẫu rau có hàm lượng Cd vượt quá 5 lần tiêu chuẩn cho phép. Nghiên Nguyễn Thị An Hằng (1998), hàm lượng Cd trong các loại rau ở 2 Khu vực Văn Điển và Hanel dao động từ 0,0007 - 0,0125ppm, thấp hơn Tiêu chuẩn của WHO. Theo Nguyễn Đình Mạnh và nnk (1999) khi nghiên cứu hàm lượng Cd và Pb trong rau vùng ven Hà Nội cho thấy: hàm lượng Cd trong bắp cải, cải xanh, cải bao có hàm lượng Cd từ 0,009-0,019ppm. Hàm lượng Cd trong một số loại rau ăn quả là 0,009-0,014ppm; hàm lượng Cd trong một số loại rau ăn thân và ăn củ từ 0,009-0,014ppm và trong nhóm rau gia vị có hàm lượng Cd từ 0,009-0,028ppm. * Một số loài thực vật có khả năng hút Cd: Một số thực vật có khả năng hút và tích luỹ tốt KLN (Cu, Zn, Pb, Cd) từ đất, nước như (Sậy, cỏ Vectiver, Bèo tây, Rau umống, rau ngổ, dừa nước) đã cho thấy nhiều tiềm năng và triển vọng trong việc ứng dụng công nghệ sinh học trong xử lý đất và nước bị ô nhiễm KLN (Anh B.T.K, và nnk, 2014). Theo Trần Kông Tấu và cộng sự (2005) đã tìm hiểu khả năng tích Cd và Zn của 9 loài cây cảnh phổ biến (cúc susi, ngũ gia bì, tía 10 tô cảnh, thanh táo, dâm bụt, tai tượng, ngâu, trúc đào và thiên thanh) cho thấy: Các loại cây có triển vọng cho mục đích xử lý đất ô nhiễm, riêng cúc susi và ngũ gia bì là 2 loại cây có hàm lượng tích tụ cao và có triển vọng cho xử lý đất ô nhiễm Cd và Zn. Theo Hồ Thị Lam Trà và cộng sự, (2000), cải bắp tích lũy Cd tăng dần theo % lượng bùn bón vào, với tỷ lệ bón 50% bùn, hàm lượng Cd trong rau tăng gấp 9 lần tiêu chuẩn cho phép và gấp 2 lần so với đối. 1.7. Tổng quan một số nghiên cứu về Cadimi trong đất, cây trồng và môi trường trên thế giới Theo Rietra, R. P. J. J và cộng sự (2017), khoảng 55% tổng lượng Cd trong thức ăn liên quan đến Cd trong đất. Theo M. J. McLaughlin, (1996), hàm lượng Cd trong đất mặt tại Hà Lan và Tây Ban Nha cho kết quả khá cao 1,70-1,76ppm. Cd trong đất phụ thuộc rất lớn vào hàm lượng Cd trong mẫu chất hình thành đất; Cd trung bình trong đá bazơ là 0,13 mg/kg, đá axit là 0,09, trầm tích là 0,17 mg/kg, trong vỏ phong hoá là 0,11 mg/kg; khoảng dao động của hàm lượng Cd trong mẫu chất là 0,01-2 mg/kg (Lindsay, 1979). Theo McLaughlin (1996), nguy cơ bị nhiễm bẩn Cd từ phân bón là rất cao, nhất là trong phân lân được sản xuất từ quặng phốt phát; Cd trong quặng phốt phát khu vực tây Mỹ từ 60-340ppm, Nga là 0,2ppm, Trung Quốc là 5ppm. Đất nông nghiệp không sử dụng phân bón có hàm lượng Cd từ 0,05-0,97mg/kg và đất nông nghiệp có sử dụng phân bón có hàm lượng Cd cao hơn đạt > 0,09 mg/kg. Một số loại cây trồng có khả năng hấp thụ rất mạnh Cd trong đất như (cỏ doi ngựa, cây bong nước, cẩm chướng, mào gà, ngũ tinh có khả năng hấp thu Cd từ đất đạt từ 50-56gCd/ha/năm (A.Elliott and P.Hoang, 1996). Theo Li Xiong, et al, (2016), củ cải có khả năng tích lũy Cd cao. Theo De Oliveira, Vinicius Henrique, và nnk (2016), tăng pH đất bằng cách bón vôi là phương pháp hiệu quả trong việc làm giảm độc tính Cd trong sự phát triển của cây con. 11 CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu nghiên cứu 2.1.1. Đất thí nghiệm: Các nghiên cứu dựa trên cơ sở phân tích hàm lượng Cd tổng số trong 194 mẫu đất xám, 273 mẫu đất phù sa, 253 mẫu đất đỏ vàng và 200 mẫu đất cát. Bố trí thí nghiệm độc tính của Cd trên nền đất phù sa sông Hồng, đất xám bạc màu. 2.1.2. Cây trồng thí nghiệm: Cây trồng nghiên cứu sự tích lũy Cd: một số loại cây lương thực, cây thực phẩm (thóc, lạc, rau muống, khoai lang, ớt). Bố trí thí nghiệm nghiên cứu độc tính Cd với rau muống, cải mơ. 2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu 2.2.1. Địa điểm nghiên cứu - Địa điểm lấy mẫu đất, cây trồng: Tại các vùng sản xuất nông nghiệp tại một số tỉnh thành trên phạm vi cả nước. - Địa điểm tiến hành thí nghiệm trong chậu: Khu vực thí nghiệm Viện Môi trường Nông nghiệp (MTNN), Phú Đô, Nam Từ Liêm, Hà Nội. 2.2.2. Thời gian nghiên cứu: Từ 2013 đến 2018 2.3. Nội dung nghiên cứu - Nội dung 1: Đánh giá hàm lượng Cd trong một số loại đất chính sản xuất nông nghiệp Việt Nam (đất xám, đất phù sa, đất đỏ vàng, đất cát) theo nguồn gốc phát sinh, theo vùng sinh thái phân bố. - Nội dung 2: Đánh giá tương quan hàm lượng Cd trong đất và cây trồng (cây lương thực, cây thực phẩm) do sản xuất nông nghiệp và tác động chất thải (công nghiệp, đô thị, làng nghề). - Nội dung 3: Xác định mức độ ảnh hưởng hàm lượng Cd trong đất đối với động thái tích luỹ Cd trong rau ăn lá (cải mơ, rau muống) trên đất phù sa sông Hồng và đất xám bạc màu. 2.4. Phương pháp nghiên cứu 2.4.1. Phương pháp lấy mẫu đất, mẫu cây trồng và xử lý mẫu * Phương pháp lấy mẫu 12 - Mẫu đất: lấy tầng canh tác ở độ sâu 0-30 cm, điểm lấy mẫu cách xa khu dân cư và đường quốc lộ, dụng cụ lấy mẫu bằng inox. - Mẫu cây trồng: Lấy phần con người sử dụng, khối lượng khô khoảng 15g. * Phương pháp xử lý mẫu - Mẫu đất: nghiền nhỏ và rây qua rây nhôm 2mm. - Mẫu cây trồng: rửa sạch bằng nước cất hai lần, để ráo, phơi khô không khí, sấy ở nhiệt độ 40oC, nghiền nhỏ phục vụ phân tích. 2.4.2. Phương pháp thí nghiệm trong chậu * Thí nghiệm 1: Nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng của một số ngưỡng Cd trong đất phù sa sông Hồng đến cải mơ và rau muống Bảng 2.1. Công thức thí nghiệm và hàm lượng Cd nghiên cứu trên nền đất phù sa + Bố trí thí nghiệm: Theo khối ngẫu nhiên với 05 công thức và 03 lần lặp lại; bố trí trong thùng xốp, kích thước 50 x 30 cm. + Phân bón và muối kim loại nặng chứa Cd: chỉ sử dụng phân hoá học, bón theo mức bón của nông dân; sử dụng CdCl2.5H2O tinh khiết để bón lây nhiễm Cd trong đất. * Thí nghiệm 2: Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của một số ngưỡng Cd trong đất xám bạc màu đến cải mơ và rau muống Bảng 2.3. Công thức thí nghiệm và lượng Cd nghiên cứu trên đất xám bạc màu Công thức CT1 (đối chứng) CT2 CT3 CT4 CT5 Hàm lượng Cd (mg/kg đất) trong đất 0,04 2 3 4 6 Công thức CT1 (đối chứng) CT2 CT3 CT4 CT5 Hàm lượng Cd (mg/kg đất) trong đất 1 2 3 4 6 13 + Bố trí thí nghiệm: Theo khối ngẫu nhiên với 05 công thức và 03 lần lặp lại; bố trí trong thùng xốp, kích thước 50 x 30 cm, khối lượng đất thí nghiệm 20 kg/ chậu. + Phân bón và muối kim loại nặng chứa Cd: chỉ sử dụng phân hoá học, bón theo mức bón của khuyễn nông; sử dụng CdCl2.5H2O tinh khiết để bón lây nhiễm Cd trong đất. 2.4.3. Phương pháp phân tích Phân tích Cd trong đất và cây trồng: TCVN 6496-99. 2.4.4. Phương pháp xử lý số liệu - Số liệu Cd trong đất và cây trồng được xử lý: Số trung vị (Me, Median), nhỏ nhất (min), lớn nhất (max), trung bình (m ), độ lệch chuẩn (Std), khoảng tin cậy (Confidence Interval, CI) của giá trị trung bình (m), phân bố chuẩn (Normal distribution). Các số liệu năng suất, xử lý Excel, GenStat 2013. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Đánh giá hàm lượng Cadimi trong một số nhóm đất chính sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam 3.1.1. Cd trong nhóm đất phù sa Việt Nam Bảng 3.2. Hàm lượng Cd (mg/kg) trong đất phù sa Thông số thống kê Nhóm đất phù sa Đất phù sa hệ thống sô
Luận văn liên quan